บทบาทและการเติบโตของ Layer 2

Layer 2 คืออะไร?

เลเยอร์ 2 (L2) เป็นเลเยอร์ส่วนขยายที่จําเป็นสําหรับเทคโนโลยีบล็อกเชน ซึ่งสร้างขึ้นบนโซ่หลัก (เลเยอร์ 1) การจัดการธุรกรรมส่วนใหญ่นอกเครือข่ายช่วยลดความเครียดในห่วงโซ่หลัก เป้าหมายหลักคือการเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดและประสิทธิภาพของบล็อกเชนในขณะที่รักษาความปลอดภัยและการกระจายอํานาจของห่วงโซ่หลัก ด้วยโซลูชัน L2 ผู้ใช้จะได้รับประโยชน์จากต้นทุนการทําธุรกรรมที่ลดลงและความเร็วในการประมวลผลที่เร็วขึ้นทําให้บล็อกเชนน่าสนใจยิ่งขึ้นสําหรับการใช้งานในชีวิตประจําวัน

มีเทคโนโลยี L2 ที่หลากหลายซึ่งแต่ละเทคโนโลยีเหมาะสําหรับสถานการณ์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น State Channels เปิดใช้งานการโต้ตอบนอกเครือข่ายบ่อยครั้งโดยปักหลักบนเชนหลักที่ส่วนท้ายเท่านั้นจึงช่วยลดภาระบนโซ่ Sidechains ทํางานอย่างอิสระ แต่เชื่อมต่อกับโซ่หลักผ่านวิธีการยึดแบบคู่ เทคโนโลยีพลาสมาสร้างห่วงโซ่ย่อยเพื่อจัดการธุรกรรมจํานวนมากในขณะที่พึ่งพาห่วงโซ่หลักเพื่อความปลอดภัย เทคโนโลยี Rollup (รวมถึง Optimistic Rollup และ ZK-Rollup) รวบรวมธุรกรรมจํานวนมากก่อนที่จะส่งไปยังห่วงโซ่หลักโดยใช้การฉ้อโกงหรือหลักฐานที่ไม่มีความรู้เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความถูกต้องของธุรกรรม เทคโนโลยีเหล่านี้รวมกันเป็นแกนหลักของระบบนิเวศ L2 ซึ่งตอบสนองความต้องการความสามารถในการปรับขนาดที่หลากหลาย

แม้ว่าเทคโนโลยีเลเยอร์ 2 จะแก้ไขปัญหาความสามารถในการปรับขนาด แต่ก็ยังเผชิญกับความท้าทายที่สําคัญ ช่องทางของรัฐกําหนดให้ผู้เข้าร่วมต้องออนไลน์อย่างต่อเนื่องทําให้ประสบการณ์ของผู้ใช้ซับซ้อนขึ้น sidechains จําเป็นต้องมีมาตรการรักษาความปลอดภัยของตนเองซึ่งอาจทําให้เกิดความเสี่ยงด้านสินทรัพย์ โซ่ย่อยพลาสม่ามีความซับซ้อนในการออกแบบ จํากัด ความยืดหยุ่นของนักพัฒนา และแม้ว่าโซลูชัน Rollup จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทําธุรกรรม แต่ก็ยังต้องการการปรับปรุงความพร้อมใช้งานของข้อมูลและการพึ่งพาความปลอดภัยของห่วงโซ่หลัก นอกจากนี้การขาดมาตรฐานระหว่างโซลูชันเลเยอร์ 2 ที่แตกต่างกันอาจนําไปสู่การกระจายตัวการรวมที่ซับซ้อนและการทํางานร่วมกัน ปัญหาเหล่านี้ขัดขวางศักยภาพการใช้งานที่กว้างขึ้นของเลเยอร์ 2

ความวิวัฒนาการของ Layer 2 เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งาน Blockchain โดยทั่วไป โดยเฉพาะในภาคเศรษฐกิจอุตสาหกรรมที่ต้องการการโต้ตอบที่ถี่ถ้วน เช่น การเงิน เกม และเครือข่ายสังคม การพัฒนาเทคโนโลยีความสามารถในการใช้ข้อมูล (เช่นการพิสูจน์ความถูกต้อง) และความสามารถของการเชื่อมโยงระหว่างโซ่บล็อกเชน จะช่วยลดความยากลำบากในการเข้าถึงของผู้ใช้และเพิ่มความเข้าถึงได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ การปรับปรุง Layer 2 ยังจะเปิดโอกาสใหม่สำหรับแอปพลิเคชัน Web3 และเปิดโอกาสให้ใช้งานกรณีที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยสรุป Layer 2 เป็นการขับเคลื่อนสำคัญในการเปลี่ยนย้ายเทคโนโลยีบล็อกเชนจากช่วงทดลองไปสู่การใช้งานในมาตราฐานขนาดใหญ่

การเติบโตของ Layer 2

เทคโนโลยีเลเยอร์ 2 (L2) เกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อข้อจํากัดด้านประสิทธิภาพของบล็อกเชน โดยเฉพาะ Ethereum mainnet (Layer 1) ซึ่งต่อสู้กับปริมาณธุรกรรมที่สูง เนื่องจากการเงินแบบกระจายอํานาจ (DeFi) และโทเค็นที่ไม่สามารถเปลี่ยนได้ (NFT) ได้รับความนิยมค่าธรรมเนียมการทําธุรกรรมและเวลายืนยันบนเมนเน็ตเพิ่มขึ้นซึ่งส่งผลเสียต่อประสบการณ์ของผู้ใช้และความสามารถในการปรับขนาด โซลูชัน L2 ได้รับการพัฒนาเพื่อบรรเทาภาระของห่วงโซ่หลักโดยการประมวลผลธุรกรรมบางอย่างนอกเครือข่ายซึ่งจะช่วยเพิ่มความเร็วและลดต้นทุน

ในปีสุดท้าย L2 เทคโนโลยีได้ก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญ ด้วยโซลูชั่นเช่น State Channels, sidechains, Plasma, Optimistic Rollup และ ZK-Rollup ที่กลายเป็นเรื่องสำคัญ Rollup เทคโนโลยีโดยเฉพาะได้รับความสนใจเนื่องจากความสามารถในการบรรจุธุรกรรมจำนวนมากและส่งไปยัง mainnet โดยการรับรองความถูกต้องและความปลอดภัยของธุรกรรมเหล่านี้ผ่านการสาธิตที่ไม่มีการประกันหรือการสาธิตที่ไม่มีความรู้ในหลักฐาน โซลูชั่นเหล่านี้เสริมสร้างประสิทธิภาพของการทำธุรกรรมในขณะที่รักษาความปลอดภัยและการกระจายของ mainnet

ในช่วงตลาดเบิร์ลล่าสุด Layer 2 ได้เติบโตอย่างรวดเร็วและเป็นผู้เล่นสำคัญในพื้นที่บล็อกเชนสาธารณะ นี่คือบางตัวอย่างที่น่าสนใจ:

1. Arbitrum
   Arbitrum ที่พัฒนาโดย Offchain Labs เป็นซอลูชั่นแบบเลเยอร์ 2 ที่ใช้ Optimistic Rollup เพื่อเพิ่มความเร็วในการทำธุรกรรมและลดค่าใช้จ่ายในเครือข่าย Ethereum ซึ่งคุณสมบัติหลักของมันคือการประมวลผลข้อมูลธุรกรรมส่วนใหญ่นอกเหนือจากเครือข่าย ทำให้ขีดสุดของการเร่งความเร็วและการลดค่าธรรมเนียมได้สูงขึ้นอย่างมาก
   ในปี 2024 ข้อมูลจาก DeFiLlama แสดงให้เห็นว่า Arbitrum มีมูลค่าการล็อคทั้งหมด (TVL) ประมาณ 2 พันล้านดอลลาร์ซึ่งคิดเป็น 60.62% ของตลาดเลเยอร์ 2 ซึ่งเหนือกว่าคู่แข่งมาก ในช่วง airdrop ในเดือนมีนาคม 2024 มีการบันทึกธุรกรรมรายวัน 3 ล้านรายการซึ่งแสดงให้เห็นถึงการมีส่วนร่วมของผู้ใช้ที่แข็งแกร่ง Arbitrum ยังเปิดตัวโครงการ Arbitrum Orbit ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างโซลูชัน Layer 3 ที่กําหนดเองได้

2. Optimism
   Optimism เป็นโซลูชันชั้นที่ 2 ที่สำคัญอีกตัวหนึ่งที่อ้างอิง Optimistic Rollup โดยเน้นการลดค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมและเพิ่มประสิทธิภาพในระบบ Ethereum โดยรวมข้อมูลการทำธุรกรรมเข้าร่วมกันสำหรับส่งให้กับโซลูชันหลักโดยใช้กลไกการพิสูจน์การฉ้อโกงล่าช้าเพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องของข้อมูล
   รายงานระบุว่ารายได้ของ Optimism Collective สูงถึง 15,700 ETH (ประมาณ 40.82 ล้านดอลลาร์) ในเดือนตุลาคม 2024 โดย OP Mainnet มีส่วนร่วมประมาณ 81.5% ระบบนิเวศของ Superchain คิดเป็นประมาณ 37% ของปริมาณธุรกรรมในตลาด Layer 2 โดยเน้นที่ความได้เปรียบในการแข่งขัน การมองโลกในแง่ดีส่งเสริมการมีส่วนร่วมของนักพัฒนาและชุมชนโดยการส่งเสริมการกํากับดูแลแบบกระจายอํานาจขับเคลื่อนการเติบโตของตลาดต่อไป

3. zkSync
   zkSync พัฒนาโดย Matter Labs เป็นโซลูชัน Layer 2 ที่ใช้ ZK-Rollup ซึ่งใช้เทคโนโลยีการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์เพื่อการประมวลผลธุรกรรมที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย ซึ่งแตกต่างจาก Optimistic Rollup zkSync ตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมโดยตรงผ่านการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ขจัดความล่าช้าที่เกี่ยวข้องกับการพิสูจน์การฉ้อโกงและช่วยให้ยืนยันได้เร็วขึ้น
   รายงานแสดงให้เห็นว่า mainnet ของ zkSync Era เปิดให้บริการสู่สาธารณะในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2567 โดยมียอดค่าล็อคทั้งหมด (TVL) มูลค่า 480 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในระยะเวลา 2 เดือน ด้วยอัตราการเติบโตรายต่อสัปดาห์เกือบ 20% จำนวนที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกันบน zkSync ยังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเกินกว่า 920,000 ที่เดียวในเดือนพฤษภาคมของปีเดียวกัน ทำให้เร็วกว่า Arbitrum และ Optimism แสดงให้เห็นถึงเสถียรภาพในการเติบโตของผู้ใช้อย่างแรงกล้า สถาปัตยกรรมที่มีประสิทธิภาพและค่าธรรมเนียมต่ำทำให้ zkSync เป็นแพลตฟอร์มที่ถูกต้องสำหรับนักพัฒนา DeFi และผู้ใช้

เปรียบเทียบ Layer 2 Solutions ปัจจุบัน

การเปรียบเทียบ Layer 2 Solutions (Source: ชุมชน DChain)

ปัจจุบันมีทั้งหมด 4 ประเภทหลักของ Layer 2 ซึ่งเป็นวิธีการแก้ปัญหาประสิทธิภาพในบล็อกเชน นั่นคือ Optimistic Rollups, ZK-Rollups, State Channels และ sidechains แต่ละวิธีการสามารถมีคุณสมบัติที่ไม่เหมือนกัน ประโยชน์ ข้อเสีย และการใช้งานที่แตกต่างกัน ด้านล่างนี้เป็นการเปรียบเทียบอย่างละเอียดของเทคโนโลยีทั้ง 4 อย่าง

โอพติมิสติก โรลอัพส์

Optimistic Rollups สายเทคนิค (แหล่งที่มา: Chainlink)

Optimistic Rollups เป็นโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ที่ใช้ Ethereum ซึ่งออกแบบมาเพื่อเพิ่มปริมาณการประมวลผลธุรกรรมและลดต้นทุน กลไกหลักเกี่ยวข้องกับการรวมธุรกรรมจํานวนมากและส่งผลลัพธ์ไปยังห่วงโซ่หลักแทนที่จะตรวจสอบแต่ละรายการ สิ่งนี้ช่วยลดภาระในห่วงโซ่หลักได้อย่างมากซึ่งนําไปสู่ประสิทธิภาพและปริมาณงานที่ดีขึ้น เนื่องจากวิธีการ "มองโลกในแง่ดี" ระบบจึงถือว่าธุรกรรมที่ส่งทั้งหมดนั้นถูกต้องเว้นแต่จะถูกท้าทาย สิ่งนี้ช่วยลดต้นทุนการคํานวณและการจัดเก็บได้อย่างมากทําให้ Optimistic Rollups เป็นตัวเลือกการปรับขนาดที่มีประสิทธิภาพ

ในโมเดลนี้ข้อมูลธุรกรรมและการอัปเดตสถานะจะได้รับการประมวลผลนอกเครือข่ายโดยผลลัพธ์สุดท้ายจะถูกส่งไปยังห่วงโซ่หลักของ Ethereum โดยใช้ "หลักฐานการฉ้อโกง" ผู้เข้าร่วมสามารถท้าทายธุรกรรมที่น่าสงสัยภายในกรอบเวลาที่กําหนด หากสําเร็จธุรกรรมจะถูกเพิกถอนและมีการลงโทษผู้ใช้ที่เป็นอันตราย แม้ว่าสิ่งนี้จะทําให้เกิดความล่าช้า แต่ก็ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยและการกระจายอํานาจในขณะที่ลดการพึ่งพาห่วงโซ่หลัก ต้นทุนการทําธุรกรรมยังลดลงอย่างมากเนื่องจากไม่จําเป็นต้องส่งข้อมูลทั้งหมดไปยังห่วงโซ่หลักอย่างสมบูรณ์

ข้อได้เปรียบที่สําคัญอย่างหนึ่งของ Optimistic Rollups คือความเข้ากันได้กับสัญญาอัจฉริยะ Ethereum ที่มีอยู่ เนื่องจากพวกเขาเปลี่ยนวิธีการตรวจสอบธุรกรรมเท่านั้นและไม่ใช่วิธีดําเนินการนักพัฒนาจึงสามารถโยกย้ายรหัสสัญญาอัจฉริยะปัจจุบันไปยัง Optimistic Rollups โดยไม่มีการแก้ไขใด ๆ ความง่ายในการเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยให้นักพัฒนาสามารถปรับตัวและใช้ประโยชน์จากประสิทธิภาพของเลเยอร์ 2 ได้อย่างรวดเร็วสําหรับบริการที่มีการแข่งขันมากขึ้น

อย่างไรก็ตาม ยังมีความท้าทาย ข้อเสียหลักคือเวลายืนยันที่นานขึ้น เนื่องจากธุรกรรมต้องรอการยืนยันระหว่างระยะเวลา "การพิสูจน์การฉ้อโกง" ซึ่งอาจใช้เวลานานถึงหลายวัน นี่ทำให้ Optimistic Rollups ไม่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการยืนยันธุรกรรมอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ กลไกการพิสูจน์การฉ้อโกงขึ้นอยู่กับผู้เข้าร่วมเครือข่ายที่ต้องระบุและท้าทายธุรกรรมที่ไม่ถูกต้องโดยใช้เวลานาน ซึ่งอาจ导致ความไม่เป็นประโยชน์

โซลูชัน Layer 2 ที่น่าสนใจที่ใช้ Optimistic Rollups รวมถึง Optimism และ Arbitrum ซึ่งเป็นผู้นำในการแก้ปัญหา Layer 2 Optimism จะปรับเปลี่ยนกระบวนการดำเนินการทางการเงินของ Ethereum โดยรวมการส่งข้อมูลเข้าร่วมกันและการใช้พิสูจน์การฉ้อโกงเพื่อรับรองความถูกต้อง เป้าหมายของ Optimism คือการสนับสนุนแอปพลิเคชันที่มีการกระจายที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น (dApps) โดยลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน โปรเจกต์ DeFi หลายรายการ เช่น Uniswap และ Synthetix ใช้งานบน Optimism ทำให้ได้รับประโยชน์จากค่าธรรมเนียมที่ลดลงและการประมวลผลที่เร็วขึ้น

Arbitrum ซึ่งใช้ Optimistic Rollup ใช้การออกแบบที่คล้ายกัน แต่มีการปรับปรุงประสิทธิภาพและการเพิ่มประสิทธิภาพทําให้การประมวลผลธุรกรรมมีประสิทธิภาพมากขึ้นในขณะที่ยังคงรักษาความเข้ากันได้สูงกับ Ethereum smart contracts มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในพื้นที่ DeFi และเป็นแพลตฟอร์ม Layer 2 ที่ต้องการสําหรับโปรโตคอลทางการเงินแบบกระจายอํานาจจํานวนมากพร้อมระบบนิเวศที่ขยายตัวอย่างรวดเร็ว ทั้งสองแพลตฟอร์มมีส่วนช่วยในการเติบโตของระบบนิเวศ Ethereum โดยเสนอค่าธรรมเนียมที่ต่ํากว่าและความเร็วที่สูงขึ้น

เชือดชั้นนี้ไม่เพียงสนับสนุนปริมาณธุรกรรมที่มาก แต่ยังรักษาความเข้ากันได้สูงกับแอปพลิเคชันของเชือกหลัก ทำให้โครงการ Ethereum ที่มีอยู่สามารถย้ายไปใช้งานได้ง่ายและเพลิดเพลินกับประโยชน์ของชั้น 2 ได้

ZK-Rollups

โซลูชันเทคโนโลยี ZK-Rollups (แหล่งที่มา: เอกสารการศึกษา Chainlink)

ZK-Rollups เป็นอีกหนึ่งโซลูชัน Layer 2 ที่ใช้ Ethereum ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงปริมาณงานและลดต้นทุนโดยใช้เทคโนโลยี zero-knowledge proof (ZKP) ซึ่งแตกต่างจาก Optimistic Rollups ZK-Rollups สร้างหลักฐานทางคณิตศาสตร์ระหว่างการประมวลผลธุรกรรมเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลถูกต้อง พวกเขารวมธุรกรรมหลายรายการไว้ในชุดเดียวและส่งผลลัพธ์ไปยังห่วงโซ่หลักโดยใช้หลักฐานที่ไม่มีความรู้ทําให้ไม่จําเป็นต้องตรวจสอบเป็นรายบุคคล สิ่งนี้ช่วยให้ ZK-Rollups สามารถเพิ่มปริมาณธุรกรรมได้อย่างมากในขณะที่ให้ความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นและลดเวลาในการยืนยัน

ใน ZK-Rollups ข้อมูลธุรกรรมและการอัปเดตสถานะจะถูกประมวลผลนอกเครือข่าย แต่ความถูกต้องของธุรกรรมจะได้รับการยืนยันแบบ on-chain ผ่านการพิสูจน์ที่ไม่มีความรู้ แม้ว่าการพิสูจน์เหล่านี้ต้องการการคํานวณอย่างเข้มข้น แต่ก็ช่วยให้ห่วงโซ่หลักของ Ethereum สามารถตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องรอนานสําหรับหลักฐานการฉ้อโกง เนื่องจากประสิทธิภาพของการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ ZK-Rollups จึงสามารถประมวลผลธุรกรรมจํานวนมากได้เกือบแบบเรียลไทม์ซึ่งช่วยลดความล่าช้าในการยืนยันได้อย่างมาก สิ่งนี้ทําให้เหมาะอย่างยิ่งสําหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการเวลาแฝงต่ําเช่นการชําระเงินแบบเรียลไทม์การเล่นเกมและการซื้อขายความถี่สูง

หนึ่งในข้อดีสำคัญของ ZK-Rollups คือความปลอดภัยและความสามารถในการขยายของพวกเขาที่แข็งแกร่ง ไม่เหมือน Optimistic Rollups ที่ต้องพึ่งพาการพิสูจน์การฉ้อโกง ZK-Rollups ใช้ zero-knowledge proofs ตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมโดยตรง ซึ่งทำให้กระบวนการตรวจสอบมีประสิทธิภาพมากขึ้นและเพิ่มความปลอดภัยระบบโดยรวม นอกจากนี้ ZK-Rollups ยังลดภาระการทำงานบน Ethereum main chain โดยการประมวลผลข้อมูลจำนวนมากภายนอกเครือข่าย ซึ่งลดต้นทุนการทำธุรกรรมอย่างมีนัยสำคัญ และมีประสิทธิภาพสูงในสถานการณ์การซื้อขายที่มีปริมาณมากและความถี่สูง

อย่างไรก็ตาม ZK-Rollups ยังเผชิญกับความท้าทายบางประการ ในที่แรก เทคโนโลยีพิสูจน์ที่ไม่รู้เรื่องซับซ้อน ทำให้นักพัฒนาต้องมีทักษะทางเทคนิคที่สูงขึ้นเพื่อสร้างและใช้ ZK-Rollups-based applications อีกด้วย ในที่สอง ในขณะที่ ZK-Rollups มีความปลอดภัยและมีสเกลเพิ่มขึ้น ยังมีข้อจำกัดเกี่ยวกับความเข้ากันได้กับสัญญาอัจฉริยะที่มีอยู่ การปรับการใช้สัญญาอัจฉริยะ Ethereum ปัจจุบันสำหรับ ZK-Rollups อาจต้องการการแก้ไขเพิ่มเติมซึ่งทำให้การพัฒนาและการย้ายไปที่อื่นเป็นไปได้

เครือข่ายสาธารณะที่โดดเด่นที่ใช้ ZK-Rollups ได้แก่ zkSync และ StarkWare ซึ่งปัจจุบันเป็นแพลตฟอร์มชั้นนําในตลาด zkSync เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการคํานวณสําหรับการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์โดยให้การยืนยันธุรกรรมที่รวดเร็วและต้นทุนต่ําและถูกนํามาใช้โดยโปรโตคอล DeFi ต่างๆเช่น Curve และ Aave StarkWare ส่งเสริมการตรวจสอบข้อมูลแบบ on-chain ที่มีประสิทธิภาพผ่านแพลตฟอร์ม ZK-Rollups ที่ใช้เทคโนโลยี STARK ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการแลกเปลี่ยนแบบกระจายอํานาจ (DEX) และแอปพลิเคชัน DeFi อื่น ๆ ทั้งสองแพลตฟอร์มเร่งการเติบโตของระบบนิเวศของ Ethereum โดยการจัดหาสภาพแวดล้อมการทําธุรกรรมที่มีเวลาแฝงต่ําและมีความปลอดภัยสูงผลักดันการนําโซลูชันเลเยอร์ 2 มาใช้

โซลูป ZK เหล่านี้เพิ่มประสิทธิภาพการทำธุรกรรมและส่งผลให้มีความปลอดภัยสูงขึ้นและลดต้นทุน ทำให้เป็นนวัตกรรมที่สำคัญในเรื่องของการขยายขอบเขตของบล็อกเชน ซึ่งเมื่อเทคโนโลยี ZK-Rollups ก้าวหน้ามากขึ้น คาดว่าจะมีแอปพลิเคชันดีไฟและแพลตฟอร์มที่แตกต่างกันที่จะนำมันมาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการขยายขอบเขตและการทำงาน

ช่องทางสถานะ

Celer's โซลูชันเทคนิค: การปฏิบัติของช่องสถานะที่เป็นปฏิบัติได้ (ที่มา: tokeninsight)

State Channels เป็นอีกหนึ่งโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มปริมาณงานบล็อกเชนและลดต้นทุนการทําธุรกรรมโดยการประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย แนวคิดหลักคือการเปลี่ยนการโต้ตอบระหว่างผู้เข้าร่วมออกจากห่วงโซ่หลักและส่งสถานะสุดท้ายไปยังบล็อกเชนหลังจากการทําธุรกรรมเสร็จสมบูรณ์เท่านั้น สิ่งนี้ช่วยให้ผู้เข้าร่วมสามารถมีส่วนร่วมในการโต้ตอบทันทีจํานวนมากนอกเครือข่ายหลีกเลี่ยงความจําเป็นในการส่งธุรกรรมแต่ละรายการไปยังห่วงโซ่หลักซึ่งจะช่วยลดความล่าช้าและค่าใช้จ่าย

ใน State Channels ผู้เข้าร่วมจะล็อคเงินจํานวนหนึ่งในห่วงโซ่หลักก่อนเพื่อสร้างช่อง หลังจากนั้นธุรกรรมสามารถเกิดขึ้นได้บ่อยครั้งนอกเครือข่ายโดยมีการอัปเดตสถานะและการแลกเปลี่ยนข้อมูลทั้งหมดที่เกิดขึ้นนอกเครือข่าย เฉพาะสถานะสุดท้ายเท่านั้นที่จะถูกส่งไปยังห่วงโซ่หลักเพื่อการชําระเงินเมื่อธุรกรรมเสร็จสมบูรณ์ เนื่องจากการทําธุรกรรมเกิดขึ้นนอกเครือข่าย State Channels สามารถเพิ่มความเร็วในการทําธุรกรรมและลดต้นทุนได้อย่างมากทําให้เหมาะอย่างยิ่งสําหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการทําธุรกรรมบ่อยครั้งและเวลาแฝงต่ําเช่นการชําระเงินออนไลน์การเล่นเกมและการชําระเงินแบบฟ้าผ่า

หนึ่งในข้อดีสำคัญของ State Channels คือประสิทธิภาพสูงและต้นทุนการทำธุรกรรมต่ำ โดยที่การทำธุรกรรมระหว่างผู้มีส่วนร่วมไม่จำเป็นต้องส่งให้โซ่หลักทุกครั้ง ทำให้ภาระของเครือข่ายลดลงอย่างมาก ลดต้นทุนของแต่ละครั้งและเพิ่มประสิทธิภาพในการทำธุรกรรม อีกทั้ง State Channels ยังมอบความมั่นคงปลอดภัยในระดับสูงด้วยโซ่หลัก เนื่องจากการอัพเดตสถานะสุดท้ายถูกส่งเพื่อทำการตรวจสอบผ่านลายเซ็นต์ทางคริปโต พวกเขามอบให้ผู้ใช้วิธีที่มีต้นทุนต่ำและมีประสิทธิภาพในการโต้ตอบ พร้อมยังรักษาการกระจายและความปลอดภัย

อย่างไรก็ตาม State Channels ยังมีความท้าทาย ประการแรกพวกเขากําหนดให้ผู้เข้าร่วมออนไลน์แบบเรียลไทม์เนื่องจากการทําธุรกรรมเกิดขึ้นนอกเครือข่ายและต้องเกิดขึ้นเมื่อทั้งสองฝ่ายพร้อมใช้งาน ประการที่สอง State Channels ทํางานได้ดีที่สุดในสถานการณ์ที่มีการโต้ตอบบ่อยครั้งและมีผู้เข้าร่วมน้อยลง การใช้งานขนาดใหญ่อาจไม่เหมาะสม ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือ State Channels กําหนดให้ผู้เข้าร่วมล็อคเงินทุนซึ่งอาจทําให้ผู้ใช้บางรายไม่สะดวกโดยเฉพาะผู้ที่มีความต้องการสภาพคล่องสูง

การใช้งานทั่วไปของ State Channels ได้แก่ Raiden Network และ Connext Raiden Network เป็นเครือข่ายการชําระเงินตามช่องทางของรัฐบน Ethereum ซึ่งออกแบบมาเพื่อให้การประมวลผลการชําระเงินที่มีปริมาณงานสูง อนุญาตให้ผู้ใช้ทําธุรกรรมการชําระเงินทันทีนอกเครือข่ายโดยส่งสถานะสุดท้ายไปยังห่วงโซ่หลักของ Ethereum เมื่อชําระเงินเท่านั้นจึงทําให้สามารถชําระเงินขนาดเล็กได้ Connext ขยาย DeFi และแอปพลิเคชันการชําระเงินผ่านช่องทางของรัฐซึ่งเป็นโซลูชันการชําระเงินที่มีประสิทธิภาพและต้นทุนต่ํา ทั้งสองมีส่วนสําคัญในการลดต้นทุนการทําธุรกรรมและเพิ่มความเร็วในการทําธุรกรรมส่งเสริมการประยุกต์ใช้โซลูชันเลเยอร์ 2

โซลูชัน State Channel เหล่านี้ช่วยเพิ่มปริมาณงานได้อย่างมากโดยการทําธุรกรรมนอกเครือข่ายและลดภาระในห่วงโซ่หลักทําให้เหมาะอย่างยิ่งสําหรับแอปพลิเคชันการชําระเงินที่รวดเร็วและต้นทุนต่ํา เมื่อเทคโนโลยีเติบโตขึ้น State Channels จะให้บริการโซลูชั่นสําหรับแอปพลิเคชันเพิ่มเติมที่ต้องการธุรกรรมที่รวดเร็วและบ่อยครั้งกลายเป็นส่วนสําคัญของความสามารถในการปรับขนาดเลเยอร์ 2

Sidechains

แผนภาพหลักการเทคนิคของ Polygon (แหล่งที่มา: คสช.)

Sidechains เป็นโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ประเภทหนึ่งที่ปรับปรุงฟังก์ชันการทํางานของเชนหลักโดยการสร้างบล็อกเชนอิสระ สิ่งนี้ช่วยให้ปริมาณธุรกรรมสูงขึ้นและมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ซึ่งแตกต่างจากโซลูชันเลเยอร์ 2 อื่น ๆ sidechains ทํางานด้วยกลไกฉันทามติและโครงสร้างบล็อกเชนของตนเองทําให้ผู้ใช้สามารถถ่ายโอนสินทรัพย์จากห่วงโซ่หลักไปยัง sidechain สําหรับการทําธุรกรรมและการประมวลผล สะพานข้ามสายโซ่มักจะอํานวยความสะดวกในการถ่ายโอนนี้ทําให้ผู้ใช้สามารถย้ายสินทรัพย์กลับไปที่ห่วงโซ่หลักเมื่อใดก็ตามที่พวกเขาเลือก

หนึ่งในข้อได้เปรียบหลักของ sidechains คือความยืดหยุ่นของมัน เนื่องจากมีกลไกการตกลงอิสระ ผู้พัฒนาสามารถปรับแต่งพารามิเตอร์ของ sidechain เช่นเวลาบล็อกและค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม ตามความต้องการที่เฉพาะเจาะจง ความคล่องตัวเหล่านี้ทำให้ sidechains เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการประสิทธิภาพสูง ค่าความล่าช้าต่ำ หรือคุณสมบัติที่เฉพาะเจาะจง เช่น บาง sidechains อาจถูกปรับแต่งโดยเฉพาะสำหรับเกม NFTs หรืออุตสาหกรรมอื่น ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลาย

ประโยชน์สำคัญอีกอย่างคือความสามารถในการขยายขอบเขตของเซิดเชน โดยเนื่องจากพวกเขาทำงานอิสระจากเชนหลัก ทำให้พวกเขาไม่ได้ใช้ทรัพยากรของเชนหลักโดยตรง ทำให้พวกเขาสามารถจัดการปริมาณธุรกรรมหรืองานคำนวณที่สำคัญอย่างมาก สิ่งนี้ทำให้เซิดเชนเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับแอปพลิเคชันไร้สืบทอด (dApps) ขนาดใหญ่ และแพลตฟอร์มการซื้อขายที่มีความถี่สูง เนื่องจากพวกเขาสามารถให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นโดยไม่ส่งผลกระทบต่อเชนหลัก เมื่อเทียบกับวิธีการแก้ปัญหา Layer 2 อื่น ๆ เซิดเชนมักจะมีความยืดหยุ่นและสามารถขยายขอบเขตได้มากกว่าเนื่องจากการออกแบบของพวกเขาไม่ถูก จำกัด โดยเชนหลัก

อย่างไรก็ตาม sidechains ยังเผชิญกับความท้าทายบางอย่าง ประการแรกความปลอดภัยของพวกเขาแตกต่างจากห่วงโซ่หลัก Sidechains ขึ้นอยู่กับกลไกฉันทามติของตนเองและผู้เข้าร่วมเครือข่ายเพื่อความปลอดภัย ซึ่งอาจทําให้พวกเขาเสี่ยงต่อการถูกโจมตีหรือปัญหามากกว่าห่วงโซ่หลัก เพื่อปกป้องความปลอดภัยของสินทรัพย์ sidechains จําเป็นต้องมีสะพานข้ามสายโซ่และกลไกการตรวจสอบที่แข็งแกร่ง ประการที่สองในขณะที่ sidechains สามารถให้ปริมาณงานและความยืดหยุ่นที่ดีขึ้นบางครั้งการดําเนินงานข้ามสายโซ่อาจทําให้เกิดความล่าช้าและความซับซ้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อถ่ายโอนสินทรัพย์ระหว่างหลาย sidechains

ตัวอย่างของ sidechains ทั่วไป ได้แก่ Polygon (เดิมชื่อ Matic Network) และ Liquid Network Polygon เป็นเครือข่าย sidechain ที่เข้ากันได้กับ Ethereum ซึ่งช่วยปรับปรุงการพัฒนา DeFi, NFT และแอปพลิเคชันแบบกระจายอํานาจอื่น ๆ โดยให้ปริมาณธุรกรรมที่สูงขึ้นและค่าธรรมเนียมที่ต่ํากว่าสําหรับ Ethereum มันบรรลุสิ่งนี้ผ่านกลไกฉันทามติ PoS (Proof of Stake) และกรอบพลาสม่าซึ่งรองรับธุรกรรมและการประมวลผลข้อมูลจํานวนมาก Liquid Network พัฒนาโดย Blockstream เป็น sidechain ที่ออกแบบมาเพื่อให้การยืนยันธุรกรรมที่เร็วขึ้นและเพิ่มความเป็นส่วนตัวสําหรับ Bitcoin ช่วยให้สามารถยืนยันธุรกรรม Bitcoin ได้ทันทีผ่านเครือข่าย sidechain อิสระและกลไกฉันทามติให้การปกป้องความเป็นส่วนตัวที่ดีขึ้นสําหรับผู้ใช้และทําให้เหมาะสําหรับแอปพลิเคชันระดับองค์กรและการซื้อขายความถี่สูง

Solutions ที่เกี่ยวข้องกับ sidechain นี้จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นในการทำงานโดยการโอนธุรกรรมและการประมวลผลข้อมูลจาก main chain, พร้อมทั้งมีความยืดหยุ่นสูงกว่าสำหรับนักพัฒนาและผู้ใช้งาน ซึ่งเทคโนโลยี sidechain ยังคงเป็นสิ่งสำคัญในระบบ blockchain โดยเฉพาะในการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพสูงและความยืดหยุ่น

ข้อ จำกัด หลัก ของ ชั้น ที่ 2

ในขณะที่เทคโนโลยีเลเยอร์ 2 ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพบล็อกเชนและลดต้นทุนการทําธุรกรรมได้อย่างมาก แต่ก็มีข้อ จํากัด หลักบางประการ นี่คือข้อ จํากัด ที่สําคัญหลายประการที่เกี่ยวข้องกับโครงการเลเยอร์ 2:

ปัญหาด้านความปลอดภัย

โซลูชันเลเยอร์ 2 มักจะพึ่งพาห่วงโซ่หลักสําหรับการรักษาความปลอดภัยขั้นพื้นฐาน แต่อาจมีความแตกต่างในการออกแบบความปลอดภัย ตัวอย่างเช่น Optimistic Rollups และช่องทางของรัฐขึ้นอยู่กับผู้เข้าร่วมเครือข่ายเพื่อท้าทายธุรกรรมที่น่าสงสัยผ่านกลไกการป้องกันการฉ้อโกงหลังจากส่งธุรกรรมไปยังห่วงโซ่หลัก อย่างไรก็ตามกลไกนี้ไม่ได้ป้องกันการโจมตีที่เป็นอันตรายได้อย่างมีประสิทธิภาพเสมอไป ผู้โจมตีอาจใช้ประโยชน์จากช่องโหว่ของระบบเพื่อดําเนินการ "ธุรกรรมที่เป็นอันตราย" และถอนออกอย่างรวดเร็วในขณะที่กระบวนการส่งหลักฐานการฉ้อโกงอาจใช้เวลาซึ่งนําไปสู่ความล่าช้าในการจัดการกับการโจมตีแบบเรียลไทม์ นอกจากนี้ความปลอดภัยของโซลูชันเลเยอร์ 2 มักอาศัยเครือข่ายการตรวจสอบโหนดขนาดเล็กซึ่งหมายความว่าหากโหนดเหล่านี้ถูกบุกรุกอาจเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของเครือข่ายทั้งหมด ดังนั้นในขณะที่เทคโนโลยีเลเยอร์ 2 นําเสนอโซลูชันการปรับขนาดที่มีประสิทธิภาพบางครั้งความปลอดภัยอาจแข็งแกร่งน้อยกว่าของห่วงโซ่หลัก

ปัญหาความเข้ากันได้และความสามารถในการทำงานร่วมกันข้ามเชือง

โซลูชันเลเยอร์ 2 ปัจจุบันมักสร้างขึ้นจากห่วงโซ่หลักเดียว โดยเฉพาะโซลูชัน Layer 2 ของ Ethereum เช่น Optimism และ Arbitrum ซึ่งมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพของ Ethereum เป็นหลัก อย่างไรก็ตาม การดําเนินงานข้ามสายโซ่ก่อให้เกิดความท้าทายในการทํางานร่วมกันอย่างจริงจัง บล็อกเชนที่แตกต่างกันใช้กลไกและโปรโตคอลฉันทามติต่างๆ ทําให้การถ่ายโอนสินทรัพย์และการแลกเปลี่ยนข้อมูลซับซ้อนขึ้น เทคโนโลยีสะพานข้ามสายโซ่ยังคงพัฒนาอยู่ ในขณะที่โครงการเช่น Cosmos และ Polkadot พยายามให้การสนับสนุนข้ามสายโซ่ แต่พวกเขาไม่ได้ทํางานร่วมกันโดยตรงกับเทคโนโลยี Layer 2 ส่วนใหญ่ สถานการณ์นี้บังคับให้ผู้ใช้ต้องพึ่งพาโปรโตคอลการเชื่อมโยงของบุคคลที่สามสําหรับการดําเนินงานข้ามสายโซ่ซึ่งอาจมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น นอกจากนี้ความแตกต่างความเข้ากันได้ระหว่างโซลูชันเลเยอร์ 2 ต่างๆอาจส่งผลให้เกิดความล่าช้าและความซับซ้อนในการเคลื่อนย้ายสินทรัพย์และข้อมูลในห่วงโซ่ต่างๆทําให้การดําเนินงานมีความท้าทายมากขึ้นสําหรับผู้ใช้

ประสบการณ์ของผู้ใช้และอุปสรรคทางเทคนิค

ความซับซ้อนของเทคโนโลยีเลเยอร์ 2 เป็นอุปสรรคสําคัญต่อการยอมรับอย่างกว้างขวาง ในขณะที่โซลูชันเหล่านี้สามารถให้ปริมาณธุรกรรมที่สูงขึ้นและค่าธรรมเนียมที่ต่ํากว่าการถ่ายโอนสินทรัพย์จากห่วงโซ่หลักไปยังเลเยอร์ 2 อาจเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนสําหรับผู้ใช้ ตัวอย่างเช่น ผู้ใช้ต้องเชื่อมโยงสินทรัพย์จากเชนหลักไปยังเลเยอร์ 2 ก่อนทําการซื้อขายหรือดําเนินการภายในเครือข่ายเลเยอร์ 2 นอกจากนี้อินเทอร์เฟซและวิธีการใช้งานของเครือข่ายเลเยอร์ 2 มักจะแตกต่างจากเครือข่ายหลักทําให้ผู้ใช้ต้องดําเนินการผ่านกระเป๋าเงินหรือแพลตฟอร์มเฉพาะซึ่งอาจเป็นเรื่องท้าทายสําหรับผู้ใช้ที่ไม่ใช่ด้านเทคนิค สําหรับนักพัฒนาการโยกย้ายแอปพลิเคชันที่มีอยู่ไปยังเลเยอร์ 2 ยังจําเป็นต้องมีการแก้ไขโค้ดเพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้และการทํางานที่มีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมใหม่ เพื่อใช้ประโยชน์จาก Layer 2 นักพัฒนาจําเป็นต้องเข้าใจสถาปัตยกรรมพื้นฐานของเทคโนโลยี Layer 2 แต่ละตัวซึ่งเพิ่มอุปสรรคทางเทคนิคในการพัฒนา

ปัญหาการล็อกเงินทุนและทรัพยากร

โซลูชันเลเยอร์ 2 บางอย่างเช่นช่องทางของรัฐกําหนดให้ผู้ใช้ล็อคเงินจํานวนหนึ่งเป็นหลักประกัน ในขณะที่กลไกนี้ช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของทั้งสองฝ่ายในระหว่างการทําธุรกรรม แต่ก็มีความท้าทายเช่นกัน ประการแรกผู้ใช้ไม่สามารถเข้าถึงเงินที่ถูกล็อคเหล่านี้ได้อย่างอิสระ จํากัด สภาพคล่องของพวกเขา ค่าเสียโอกาสของกองทุนที่ถูกล็อคอาจมีความสําคัญสําหรับผู้ใช้บางรายโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพวกเขาต้องการใช้สินทรัพย์เหล่านี้สําหรับการลงทุนหรือธุรกรรมอื่น ๆ นอกจากนี้จํานวนผู้เข้าร่วมอาจถูก จํากัด โดยการดําเนินงานของช่องทางของรัฐ การมีผู้เข้าร่วมมากเกินไปอาจทําให้การเคลื่อนไหวของกองทุนช้าลงและทําให้การจัดการซับซ้อนขึ้น แม้ว่าสัญญาอัจฉริยะและเครื่องมืออัตโนมัติสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการกองทุนได้ แต่การล็อคกองทุนยังคงเป็นภาระที่ไม่สามารถมองข้ามได้ในโซลูชันเลเยอร์ 2 บางอย่าง

การแบ่งปันระหว่างความกระจายและประสิทธิภาพของระบบ

ในการออกแบบโซลูชันเลเยอร์ 2 ความสมดุลของการกระจายอํานาจและความสามารถในการปรับขนาดเป็นปัญหาสําคัญ เพื่อปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดโซลูชันบางอย่าง (เช่น Optimistic Rollups) ใช้การออกแบบแบบรวมศูนย์มากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการดําเนินการพิสูจน์การฉ้อโกงและกลไกความท้าทายซึ่งมักจะอาศัยชุดย่อยของโหนดหลักเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของธุรกรรมซึ่งอาจส่งผลต่อการกระจายอํานาจ โซลูชันอื่น ๆ (เช่น ZK-Rollups) รักษาระดับการกระจายอํานาจที่สูงขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ แต่ความซับซ้อนในการคํานวณของพวกเขาสูงกว่าและต้องการทรัพยากรการคํานวณมากขึ้น ซึ่งหมายความว่าในขณะที่ ZK-Rollups ในทางทฤษฎีให้ความปลอดภัยและการกระจายอํานาจที่ดีขึ้นความสามารถในการปรับขนาดของพวกเขาถูก จํากัด โดยคอขวดการคํานวณของการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ ดังนั้นการหาสมดุลระหว่างการกระจายอํานาจความปลอดภัยและความสามารถในการปรับขนาดยังคงเป็นความท้าทายที่สําคัญสําหรับเทคโนโลยีเลเยอร์ 2 ซึ่งจําเป็นต้องมีนวัตกรรมและการเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติมเพื่อให้ได้ความสามารถในการปรับขนาดที่สูงขึ้นในขณะที่มั่นใจในความปลอดภัยของเครือข่ายและการกระจายอํานาจ

สรุป

ในขณะที่เทคโนโลยี Layer 2 มีข้อเสนอแนะที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเพิ่มขีดจำกัดของบล็อกเชน แต่ยังคงเผชิญกับข้อจำกัดจำนวนมาก อาจจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการทำธุรกรรมและลดต้นทุน ความซับซ้อนและความขึ้นอยู่ของเครือข่าย Layer 2 ยังคงเป็นปัญหาที่สำคัญโดยเฉพาะเรื่องความสามารถในการทำงานร่วมกันระหว่างเชนและความปลอดภัยของข้อมูล

นอกจากนี้เวลายืนยันการทําธุรกรรมและกลไกการตรวจสอบสามารถ จํากัด ข้อกําหนดแบบเรียลไทม์ของแอปพลิเคชันบางอย่าง แม้จะมีความก้าวหน้าเช่น Optimistic Rollups และ ZK-Rollups ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพความล่าช้าและกลไกการป้องกันการฉ้อโกงยังคงส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบทําให้โซลูชัน Layer 2 สามารถแทนที่ Layer 1 ได้อย่างสมบูรณ์ในการซื้อขายความถี่สูงหรือสถานการณ์ที่ต้องการการยืนยันทันที

ในอนาคตเมื่อเทคโนโลยียังคงเจริญก้าวหน้าและปรับปรุงต่อไป คาดว่าจะมีการบรรเทาข้อจำกัดของ Layer 2 solutions มากขึ้น โปรโตคอลครอสเชนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น การออกแบบประสบการณ์ผู้ใช้ที่ดีขึ้น และมาตรการรักษาความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นจะส่งเสริมการใช้งานเทคโนโลยี Layer 2 ไปอีกเลื่อน อาจเล่นบทบาทที่สำคัญมากขึ้นในระบบนิเวศบล็อกเชน